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SEAM改性沥青及沥青混合料路用性能试验研究

作　者: 赖增成
导　师: 杨锡武
学　校: 重庆交通大学
专　业: 道路与铁道工程
关键词: 路用性能改性沥青沥青混合料 SEAM
分类号: U414
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

沥青混凝土路面具有行车舒适、施工期短、开放交通时间快等优点,被广泛应用于高等级公路路面中,但是由于普通沥青混合料本身的高温稳定性和抗疲劳性能较差,且随着经济的发展、交通量的增大以及超载违规行驶等原因,致使沥青混凝土路面过早出现车辙和疲劳裂缝病害,严重影响了道路交通安全以及道路的使用寿命。为此,本文针对沥青路面中常见的车辙病害,提出了SEAM(硫磺稀释沥青剂)改性沥青及沥青混合料路用性能的课题研究,将SEAM添加到沥青混合料中来提高沥青混合料的高温稳定性能。试验证明,SEAM不但能提高沥青混合料的抗车辙能力、抗疲劳能力以及其它路用性能,还可以降低施工温度,节约能源,代替部分沥青以减缓沥青出现供应紧张现象,因此将SEAM添加到沥青混合料中使用具有重要的现实意义。本文通过在沥青及沥青混合料中添加SEAM进行大量试验,对SEAM沥青混合料进行马歇尔试验,车辙试验,冻融劈裂试验,低温劈裂试验,磨耗试验以及疲劳试验等等试验研究。试验结果表明:(1)随着SEAM掺量的增加,沥青的高温稳定性及其感温性逐渐提高,在SEAM掺量为20%～40%的条件下,相比普通沥青,90#沥青和70#沥青分别增加了2.3～8.1℃和5.6～15.5℃;(2)SEAM在掺量达40%时,可以明显提高沥青混合料的马歇尔稳定度,并降低流值,增大马歇尔模量,但是在SEAM掺量低于30%时,变化不大,与普通沥青混合料相近;(3)SEAM可以明显提高沥青混合料的疲劳性能,在SEAM掺量为20%～40%条件下,使沥青混合料的疲劳寿命提高近一倍;(4)SEAM可以明显提高沥青混合料高温稳定性,随着SEAM掺量的增加,混合料车辙稳定度不断增大,在20%～40%掺量范围内,可提高沥青混合料混合料的动稳定最大达5700,比普通沥青混合料增加1～2倍;(5)SEAM对沥青混合料的水稳定性影响不明显,并能满足规范的要求;(6)掺加SEAM的沥青混合料低温性能与普通沥青混合料的相近,并未使沥青混合料的低温稳定性明显降低;(7)在掺量低于10%条件下,SEAM沥青混合料的高温性能、抗拉强度、疲劳性能下降,因此用SEAM改性沥青混合料中的SEAM掺量不宜低于20%。本文经过对SEAM改性沥青及其混合料路用性能研究,分析了解了SEAM沥青混合料的路用性能、施工工艺以及SEAM沥青混合料的性价比,为今后SEAM沥青混合料的实际应用提供了指导及参考。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-10
第一章绪论  10-15
  1.1 课题的提出及研究意义  10-11
  1.2 SEAM 沥青混合料的国内外研究现状  11-13
    1.2.1 国外研究现状  11-12
    1.2.2 国内研究现状  12-13
  1.3 本论文的研究内容  13-15
第二章 SEAM 改性沥青胶浆的性能研究  15-29
  2.1 SEAM 改性沥青性能评价指标  15-18
    2.1.1 感温性  16
    2.1.2 高温稳定性  16-17
    2.1.3 低温性能  17-18
  2.2 SEAM 改性沥青胶浆制备  18-19
  2.3 SEAM 改性沥青性能研究  19-27
    2.3.1 针入度试验结果及分析  19-24
    2.3.2 软化点试验结果及分析  24-25
    2.3.3 延度试验结果及分析  25-27
  2.4 本章小结  27-29
第三章 SEAM 沥青混合料马歇尔试验研究  29-57
  3.1 原材料性质及SEAM 沥青混合料级配设计  29-32
    3.1.1 SEAM 沥青混合料原材料性质  29-31
    3.1.2 SEAM 沥青混合料级配设计  31-32
  3.2 SEAM 沥青混合料马歇尔试验  32-52
    3.2.1 SEAM 沥青混合料马歇尔试验掺配方案  32-33
    3.2.2 马歇尔试件成型过程  33-35
    3.2.3 马歇尔试验方法  35-37
    3.2.4 SEAM 沥青混合料的马歇尔试验结果及分析  37-49
    3.2.5 不同SEAM 掺量的沥青混合料物理力学指标分析  49-52
  3.3 SEAM 沥青混合料的最佳油石比确定方法  52-55
    3.3.1 马歇尔最佳油石比  53
    3.3.2 经验公式法最佳油石比  53-54
    3.3.3 两种方法的对比分析  54-55
    3.3.4 不同SEAM 掺量的中海70＃沥青混合料最佳油石比  55
  3.4 本章小结  55-57
第四章 SEAM 沥青混合料高温稳定性试验研究  57-65
  4.1 沥青混合料高温稳定性  57-58
  4.2 沥青混合料的高温稳定性评价方法  58-59
  4.3 SEAM 沥青混合料的车辙试验  59-60
  4.4 SEAM 沥青混合料车辙试验结果及分析  60-64
  4.5 本章小结  64-65
第五章 SEAM 沥青混合料的低温稳定性试验研究  65-74
  5.1 沥青混合料低温开裂概述  65
  5.2 SEAM 沥青混合料低温稳定性试验评价体系  65-66
  5.3 SEAM 沥青混合料低温劈裂试验  66-68
  5.4 SEAM 沥青混合料-10℃劈裂试验结果及分析  68-70
  5.5 SEAM 沥青混合料15℃劈裂试验结果及分析  70-72
  5.6 本章小结  72-74
第六章 SEAM 沥青混合料水稳定性及磨耗性能试验研究  74-84
  6.1 沥青混合料水稳定性及评价方法  74-75
    6.1.1 沥青混合料水稳定性概述  74
    6.1.2 沥青混合料水稳定性评价方法  74-75
  6.2 SEAM 改性沥青与矿料粘附性试验研究  75-76
  6.3 SEAM 沥青混合料的水稳定性能  76-79
    6.3.1 沥青混合料的冻融劈裂试验  76-77
    6.3.2 SEAM 沥青混合料冻融劈裂试验结果及分析  77-79
  6.4 SEAM 沥青混合料的抗磨耗性能  79-82
    6.4.1 沥青混合料磨耗性概述及评价方法  79-80
    6.4.2 肯塔堡飞散试验  80-81
    6.4.3 SEAM 沥青混合料飞散试验及结果分析  81-82
  6.5 本章小结  82-84
第七章 SEAM 沥青混合料劳性能研究  84-94
  7.1 沥青混合料疲劳性能  84-85
  7.2 沥青混合料的疲劳性能评价方法  85-86
  7.3 SEAM 沥青混合料的间接拉伸疲劳试验  86-88
    7.3.1 成型过程  86-87
    7.3.2 加载试验设备  87
    7.3.3 试验参数的确定  87-88
    7.3.4 试件的性能  88
  7.4 SEAM 沥青混合料间接拉伸疲劳试验结果及分析  88-92
    7.4.1 中海70＃沥青的SEAM 沥青混合料的疲劳试验  88-91
    7.4.2 茂名90＃沥青的SEAM 沥青混合料的疲劳试验  91-92
  7.5 本章小结  92-94
第八章 SEAM 沥青混合料的应用及技术经济分析  94-111
  8.1 试验路概述  94
  8.2 试验路原材料性质及SEAM 改性沥青混合料的配合比设计  94-98
    8.2.1 原材料性质  94-95
    8.2.2 试验路混合料配合比设计  95-98
  8.3 SEAM 改性沥青路面的施工工艺  98-101
    8.3.1 SEAM 沥青混合料的拌和  98-100
    8.3.2 SEAM 沥青混合料的摊铺及碾压  100-101
    8.3.3 SEAM 沥青混凝土路面的施工接缝处理及交通开放时间  101
  8.4 SEAM 沥青混凝土面层施工质量控制  101-103
  8.5 SEAM 沥青混凝土试验路工程质量检测及试验路评价  103-107
    8.5.1 压实度与厚度的控制及检测  103-105
    8.5.2 各层结构的回弹弯沉检测  105-107
  8.6 SEAM 沥青混合料的经济性分析  107-110
    8.6.1 SEAM 沥青混合料的技术分析  107
    8.6.2 SEAM 沥青混合料的经济效益分析  107-110
  8.7 本章小结  110-111
第九章结论及建议  111-114
  9.1 主要结论  111-112
  9.2 进一步研究的建议  112-114
致谢  114-115
参考文献  115-117
在学期间发表的论著及取得的科研成果  117

SEAM改性沥青及沥青混合料路用性能试验研究

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